Every winter semester
10 Credit points
For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.
Die Studierenden lernen in diesem Modul die grundlegenden Konzepte und Methoden der modernen theoretischen Physik kennen und verstehen. Sie sind in der Lage, diese auf Problemstellungen der modernen Physik anzuwenden, eigenständig Probleme zu lösen und deren Lösung verständlich zu präsentieren. Die Studierenden sind in der Lage, thermodynamische Zusammenhänge zu verstehen und zu begründen sowie elementare Systeme zu modellieren.
Es werden insbesondere die thermodynamischen Eigenschaften von Materie behandelt und wie sie sich aus statistischer Betrachtung ergeben. Der Zusammenhang zwischen experimenteller Beobachtung und Modellbildung in Form von Ensembles spielt eine zentrale Rolle. Es werden fundamentale quantenmechanische Ansätze sowie klassische Näherungen behandelt.
• Statistische Physik
• Gegenstand der Thermodynamik
• Hauptsätze, Carnot-Prozess, absolute Temperatur und Entropie
• Thermodynamische Potentiale
• Zustandsgleichungen idealer und realer Gase
• Gegenstand der Statistischen Physik
• Prinzip maximaler Entropie, Entropie und Ensemble
• Statistischer Operator/ Dichtematrix, Wahrscheinlichkeitsinterpretation
• Zweiniveausysteme, Harmonischer Oszillator, ideales Gas
• Klassische statistische Physik, Gleichverteilungssatz, Beispiele
• Vielteilchensysteme: Fermionen und Bosonen
• Großkanonisches Ensemble, ideales Fermigas, ideales Bosegas
• Photonengas
• Themen nach Wahl: z.B. Debye-Theorie, Phasenübergänge, Transporttheorie
28-Q_ub
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Module structure: 1 SL, 1 uPr 1
| Allocated examiner | Workload | LP2 |
|---|---|---|
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Teaching staff of the course
Übungen zur Statistischen Physik
(exercise)
Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben (i.d.R. 50%), jeweils mit erkennbarem und zielführendem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen (in Betracht kommen insbesondere: Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der physikalischen Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). |
see above |
see above
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in der Regel ca. 2-3 Stunden.
| Degree programme | Profile | Recommended start 3 | Duration | Mandatory option 4 |
|---|---|---|---|---|
| Chemistry / Master of Science [FsB vom 02.09.2013 mit Änderungen vom 02.02.2015 und 31.03.2023 und Berichtigungen vom 02.12.2013 und 01.07.2015] | Theory and Computer Applications | 3. | one semester | Compulsory optional subject |
| Informatics for the Natural Sciences / Master of Science [FsB vom 01.04.2025] | 1. o. 3. | one semester | Compulsory optional subject |
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